Основой метода является биолюминесцентный биотест, который использует два фермента — люциферазу и оксидоредуктазу, выделенные из светящихся бактерий. Когда снег содержит опасные вещества, интенсивность свечения этих ферментов заметно снижается, что указывает на загрязнение. Важным преимуществом данного метода является его скорость: результаты можно получить в течение нескольких минут. Это делает его эффективным для экспресс-оценки состояния воздуха в городских условиях, где снег аккумулирует различные загрязнители, такие как сульфаты, нитраты и тяжёлые металлы.
Исследование проводилось в Красноярске — одном из наиболее загрязнённых городов России, где в течение года режим неблагоприятных метеоусловий фиксируется около месяца. В безветренную погоду из-за температурной инверсии вредные вещества скапливаются в приземных слоях атмосферы, что особенно опасно для людей с заболеваниями дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы. В рамках работы были изучены пробы снега, взятые из различных зон города — от пригородных лесов до промышленных районов.
Ожидалось, что снег, собранный в пригородных лесах, будет относительно чистым. Однако после 10-дневного режима неблагоприятных условий учёные обнаружили загрязнение даже в этих зонах, хотя и в минимальных концентрациях. Особенно тревожные данные были получены из центральных и промышленных районов города: территория исторического центра переместилась из категории «умеренно загрязнённой» в категорию «сильно загрязнённой». В большинстве образцов были найдены тяжёлые металлы — мышьяк, кадмий, цинк, кобальт, ртуть и свинец. Универсальным загрязнителем для всех исследованных проб оказался цинк, уровень которого превысил допустимые нормы даже в лесных зонах.
Наиболее высокие концентрации кадмия были обнаружены в промышленных районах. Этот металл поступает в атмосферу при сжигании угля на ТЭЦ, работе металлургических предприятий, а также в результате выхлопов автомобильного транспорта.
Согласно государственному докладу «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2023 году», уровень загрязнения воздуха в Красноярске оценивается как «очень высокий». В 2023 году объём выбросов от стационарных источников составил 104,9 тыс. тонн, из которых 53,8 тыс. тонн приходилось на Красноярский алюминиевый завод, а 34,5 тыс. тонн — на три угольные ТЭЦ города.
Исследование, проведённое СФУ совместно с учёными из Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН и Сургутского государственного университета, было выполнено при поддержке Российского научного фонда.
